地平线陈黎明：车规级芯片助推智能汽车发展

3 月 27 日，地平线总裁陈黎明应邀出席中国电动汽车百人会论坛并发表演讲，分享了关于汽车电子电气架构演进的看法，介绍了地平线的征程 5 芯片、最新的贝叶斯 BPU 处理器、整体技术和解决方案以及商业模式。

陈黎明首先分享了关于汽车电子电气架构演进的看法。

目前，大部分汽车使用的还是分布式电子电气架构，但在智能汽车时代，这一架构遇到很多挑战：可扩展性不好，软件开发环境不一致，硬件资源协调非常困难，在数据传输的带宽上也遇到瓶颈等。

近些年来，一个新的控制架构域架构也开始在汽车中得到应用。域架构的特点是按照功能进行划分、设计域控制器。这样证资资源可以更好地集中使用，硬件架构也得到优化，同时千兆以太网的引入也加速了数据传输。

随着智能汽车的发展，尤其是高阶自动驾驶技术的需求，对整个软件算力和数据传输提出更高要求，而域控制器和域架构已不能满足高阶自动驾驶的发展需求，中央计算架构应运而生。

中央计算机构的特点是中央控制器加上区控制器的架构，把计算与执行进行分离，同时也是一个更加开放的软件开发平台。通过硬件资源的虚拟化和容器化，使得开发者能够更加便捷地在这个架构上开发软件，也更好地支持了 10G 以太网以及高速接口的应用，大大提升了整个算法的计算效率以及数据传输能力，来更好地支持整个高阶自动驾驶的发展。

同时陈黎明还分享了智能汽车 AI 计算架构的演进方面信息。

他表示，整个 AI 的发展需要由中央计算平台来进行支持。在这个中央平台架构下，整个 AI 的计算融成为一体：人、路、车的数据统一都接入 AI 计算平台，进行一体化的感知，感知更加精准及时，在自动驾驶和人机交互方面也更加顺畅，性能更加提升。同时，它的硬件可以插拔，也就是说，其算力可以进一步扩张。

陈黎明还着重介绍了地平线去年发布的征程 5 芯片、地平线最新的贝叶斯 BPU 处理器、整体技术和解决方案以及商业模式。

征程 5 芯片是一款面向全场景整车智能的中央计算平台芯片，可以说是一个强算力、高性能、低延迟和低功耗的芯片，具有 128 TOPS 的 AI 算力，在 Microsoft CoCo（数据）集上，能够处理 1283 帧/每秒的计算，目前在业界属于最强性能的计算芯片，同时在处理延迟方面只有 60 毫秒，也是业界最低。在 125° 的环境下，其功耗只有 30 瓦。

最新的征程 5 芯片可以有双 J5（2 颗征程 5 芯片）和 4J5（4 颗征程 5 芯片）的组合。根据客户自动驾驶的需求，在自动驾驶方面能够支持 8 兆（百万像素）和 2 兆（百万像素）、12 到 19 个摄像头，它的算力能够从 256（TOPS）到 512（TOPS），最主要是它能够支持高速和城区的高度自动驾驶；在智能座舱方面，它能够支持 100 多个模型和功能安全，以及舱内的 360° 感知，使得人机共驾进行更流畅的人机共驾和实现一个真正的第三空间。

贝叶斯 BPU 处理器是地平线具有自主知识产权的处理器，通过几个方面的突破来达到高性能和低延迟。

首先，本国本地的数据计算，即利用高带宽、灵活互联的近存计算方式，来减少对外界存储器的数据传输和读写，大大提升运算效率。

第二，通过对一些常用的算子算法，包括脉动卷积、向量处理、数据重塑、深度学习、内存读写等，通过硬件来加速这些运算的进行，实现一个高度可并行的计算的硬件架构。

同时，在软件方面，也对指令进行并行化，对 AI 模型进行分层融合，使得模型能够并行运转，最高效率地利用整个计算单元的每一个时段来进行软件的计算高度并行化。

通过上述三个措施实现高性能和低延迟，也就是达到了 128 TOPS 的算力和在 Microsoft CoCo（数据）集上 1283 帧/每秒的效能，同时延迟只有 60 毫秒。

在谈到地平线的整体技术和解决方案时，陈黎明表示，底层是地平线的征程系列芯片 J2 (征程 2)、 J3（征程 3）和 J5（征程 5），在这之上是高效能的 TogetherOS 操作系统；同时它也可以兼容其他的常用操作系统，包括 Linux、 QNX、安卓等操作系统；在操作系统之上是一个 AI 算法集，相当于一个算法库，这里集中了目前通用的和最先进的算法。

有了好的芯片、操作系统和算法还不够，还需要有非常好的开发工具链，来帮助开发者更快、更好地使用芯片。天工开物就是一个非常强大的开发工具链。地平线的开发工具链目前已有 100 多个客户在使用，精度损失率小于 1%，同时在首次使用时成功率超过了 80%。

此外，地平线还有一个艾迪云平台，这也是一个完整的开发工具链和 AI 模型云训练平台，利用这个平台可以完整地使用地平线的芯片，包括工具链以及 AI 模型的训练，形成数据闭环，使得开发者能够更好、更快速地应用地平线的芯片，并且同时开发他们的应用。

在这些基础之上是地平线的解决方案，包括智能驾驶，还有智能座舱、人机交互。这是可选的，同时支持在地平线的芯片、操作系统、算法开发工具上来支持客户的应用，所以地平线可以更多地去兼容客户的应用场景。

商业模式方面，地平线将自身定位为 Tier2，根据主机厂和 Tier1 的需求提供芯片、开发工具链和 AI 训练平台，也可以提供量产级的算法。

对于硬件客户来讲，地平线可以提供芯片和硬件参考设计方案，帮助硬件客户快速开发量产级的硬件，来支持主机厂的需求。

对于软件客户来讲，地平线可以提供参考算法、开发板，还有开发工具链，使客户能够在地平线芯片的基础上快速开发出量产级的算法和系统软件算法，来支持主机厂的项目。

2021 年，地平线征程芯片出货量超过 100 万，也是在中国唯一一家实现了车规级芯片量产的企业。

地平线已与超过 17 家主机厂进行深度合作，前装项目超过 45 个，处于开发状态。

地平线与新势力也有深度合作，同时跟 Tier1 还有硬件、传感器以及软件合作伙伴进行广泛深入的合作，来共同推动智能汽车的发展。